NedZ

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Dipl.-Ing. Torsten Böhme

Projektkoordinator

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Gestaltung unternehmensübergreifender Kooperationsnetzwerke mit dem digitalen Zwilling

 

Ausgangssituation

Kundenindividuelle Produktionssysteme entwickeln sich zunehmend zu flexiblen, cyberphysischen Produktionssystemen (CPPS), die durch hohe Prozessvarianz, IT-Integration und neuen Anforderungen an die Bediener gekennzeichnet sind. In Verbindung mit steigenden Effizienzanforderungen führt dies auch zu einer anwachsenden technischen Komplexität moderner Produktionssysteme. Diese Entwicklungen tragen dazu bei, dass die Fertigungsanlage mehr und mehr zur Black Box für die Prozessbeteiligten wird, da ihr Verständnis bezüglich der Anlage und der Kooperation durch die Arbeitsteilung auf eingeschränkten und einseitigen Informationen beruht. Der Systemüberblick, wie er in der Entwicklungsphase zumeist noch vorliegt, verschwindet oft im weiteren Anlagenlebenszyklus. Die Wirkzusammenhänge lassen sich durch die verschiedenen Beteiligten im Wertschöpfungsprozess nicht vollständig erfassen. Daher wächst die Bedeutung von Informationsmanagement und Wissensaustausch zwischen den Wertschöpfungspartnern. CPPS verfügen neben den physischen Komponenten über eine digitale Repräsentanz, dem sogenannten digitalen Zwilling. Dieser ist das digitale Modell eines realen Objektes oder Prozesses und umfasst die wesentliche Datenbasis. Er beinhaltet digitale Dokumente und Strukturinformationen (Lebenslaufakte) entlang des Lebenszyklus‘ und bildet reale Zustände in Echtzeit ab. Damit bietet der digitale Zwilling Möglichkeiten zur Beherrschung der aufgezeigten Komplexitätsebenen und zur transparenten Darstellung der inneren Zusammenhänge der „Black Box Anlage“. Solche Modelle finden im produzierenden Unternehmen heute schon in verschiedenen Ausbaustufen praktische Anwendung. Da die Arbeit an und mit der Anlage maßgeblich über die Kommunikation der involvierten Wertschöpfungspartner geprägt ist, muss die Netzwerkstruktur eine vertrauensvolle, datenbasierte und aufgabenbezogene Kooperation ermöglichen. Dafür ist es zudem erforderlich, die Strukturen des digitalen Zwillings hin zu einer digitalen Kooperationsplattform weiterzuentwickeln und zugleich die datenbasierte Kooperation im Netzwerk geeignet umzusetzen.

Ziel des Forschungsprojekts

Das Ziel des NedZ-Projekts ist es, unternehmensübergreifende, datenbasierte Kooperationsnetzwerke auf Grundlage des digitalen Zwillings von Produktionsanlagen ganzheitlich zu gestalten. Hierdurch können die sozialen Innovationspotenziale digitaler Technologien für beanspruchungsoptimales Arbeiten sowie neue Wertschöpfungspotenziale für die Netzwerkpartner erschlossen werden. Die zentralen Ergebnisse dieses Projektes sind die Arbeitsgestaltung und -organisation mittels einer Kooperationsplattform am Beispiel des Digitalen Zwillings sowie verallgemeinerte Handlungsempfehlungen und aufbereitete Fallbeispiele für die Netzwerkgestaltung. Die Gestaltungsempfehlungen zielen auf die Reduktion von Technikstress und die Gewährleistung einer effizienten Kommunikation ganz im Sinne des digitalen Wandels der Arbeitswelt ab.

Gesellschaftlicher Mehrwert

Das NedZ-Projekt eröffnet Chancen für Unternehmen in den Bereichen Wettbewerbsfähigkeit und beanspruchungsoptimale Gestaltung digitaler Arbeit. Dazu zählen Produktivitätssteigerungen der Anlagen und Verbesserungen der Dienstleistungsprozesse in den identifizierten Szenarien. Die Anwendungspartner werden perspektivisch befähigt, kooperative Geschäftsmodelle mit datenbasierten Dienstleistungen marktfähig zu etablieren. Die Netzwerke und Verbände der beteiligten Partner werden genutzt, um die entwickelten Methoden und generischen Projektergebnisse bekannt zu machen. Nach Projektende wird werden die Ergebnisse auch als Grundlage für weiterführende Forschungsvorhaben genutzt und in Lehrveranstaltungen genutzt. Die zugrundeliegenden soziotechnischen Methoden sollen in Normungsgremien in die Breite getragen werden und in weiteren Anwendungsfällen evaluiert werden. Perspektivisch wird die wirtschaftliche Verwertung in Kooperation mit den Unternehmen angestrebt. Die Projektergebnisse werden auf wissenschaftlichen Fachtagungen und Workshops präsentiert sowie publiziert.

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